機器人把持體系是機器人的大腦,是決定機器人功能跟功能的重要因素。自動化廠家研制系統(tǒng)代替人或輔助人去完成人類生產(chǎn)、生活和管理活動中的特定任務(wù),減少和減輕,人的體力和腦力勞動,提高工作效率、效益和效果。上下料機器人能滿足“快速/大批量加工節(jié)拍”、“節(jié)省人力成本”、“提高生產(chǎn)效率”等要求,成為越來越多工廠的理想選擇。焊接機器人是從事焊接(包含切割與噴涂)的產(chǎn)業(yè)機器人。依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)產(chǎn)業(yè)機器人屬于標(biāo)準(zhǔn)焊接機器人的定義,產(chǎn)業(yè)機器人是一種多用處的、可重復(fù)編程的主動把持操作機(Manipulator),存在三個或更多可編程的軸,用于產(chǎn)業(yè)主動化范疇。焊接機器人重要包含機器人跟焊接設(shè)備兩局部。機器人由機器人本體跟把持柜(硬件及軟件)組成。而焊接設(shè)備,以弧焊及點焊為例,則由焊接電源,(包含其把持體系)、送絲機(弧焊)、焊槍(鉗)等局部組成。對智能機器人還應(yīng)有傳感體系,如激光或攝像傳感器及其把持裝置等。圖1
A、b表示弧焊機器人跟點焊機器人的基本組成。工業(yè)機器人用于制造生產(chǎn)的機器人系統(tǒng)。工業(yè)機器人的定義是自動化的、可編程的,有三個及以上運動軸的自動化裝置。產(chǎn)業(yè)機器人把持技巧的重要任務(wù)就是把持產(chǎn)業(yè)機器人在作業(yè)空間中的活動方位、姿勢、軌跡、操作順序及動作的時光等,存在編程簡單、軟件菜單操作、友愛的人機交互界面、在線操作提示跟應(yīng)用便利等特點。當(dāng)初機器人的應(yīng)用工程由單臺機器人作業(yè)站向機器人生產(chǎn)線發(fā)展,機器人把持器的聯(lián)網(wǎng)技巧使得對機器人生產(chǎn)線的監(jiān)控、確診跟處理更加便利。 機器人焊接當(dāng)初已普遍應(yīng)用在轎車制造業(yè),轎車底盤、座椅骨架、導(dǎo)軌、消聲器以及液力變矩器等焊接。豐田公司將點焊作為標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)備其日本國內(nèi)跟海外的全部點焊機器人。用這種技巧可能前進(jìn)焊接品質(zhì),乃至盤算用它來調(diào)換某些弧焊作業(yè),一起,在短間隔內(nèi)的活動時光也大為縮短。該公司推出一種高度低的點焊機器人,用它來焊接車體下部整機。這種低矮的點焊機器人還可能與較高的機器人組裝在一起,獨特對車體上部進(jìn)行加工,而后縮短了全部焊接生產(chǎn)線長度。轎車后橋、副車架、搖臂、懸架、減振器等底盤整機大都是以惰性氣體維護(hù)焊(Metal-Inert Gas Welding,MIG)為主的受力保險整機,重要構(gòu)件選用沖壓焊接,板厚均勻為1.5~4mm,焊接重要以搭接、角接接頭方法為主,焊接品質(zhì)請求恰當(dāng)高,其品質(zhì)的好壞直接影響到轎車的保險功能。應(yīng)用機器人焊接后,大大前進(jìn)了焊接件的外觀跟內(nèi)涵品質(zhì),并保障了品質(zhì)的牢固性跟降落勞動強度,改良了勞動環(huán)境。 激光焊接設(shè)備的要害是大功率激光器,重要有兩大類,一類是固體激光器,又稱Nd:YAG激光器。Nd:YAG激光器波長為1.06mm,重要利益是發(fā)生的光束可能通過光纖傳遞,因此可能省去混亂的光束傳遞體系,實用于柔性制造體系或長途加工,個別用于焊接精度請求比較高的工件。轎車產(chǎn)業(yè)常用輸出功率為3~4kW的Nd:YAG激光器。另一類是氣體激光器,又稱CO2激光器,分子氣體作作業(yè)介質(zhì),發(fā)生均勻為10.6mm的紅外激光,可能連續(xù)作業(yè)并輸出很高的功率,標(biāo)準(zhǔn)激光功率在2~5kW之間。轎車產(chǎn)業(yè)中激光技巧重要用于車身拼焊、焊接跟整機焊接。 德國的Rofin-Sina公司跟Trumpf公司重要生產(chǎn)CO2激光器,HAAS公司則重要生產(chǎn)固體(Nd:YAG)激光器,而IPG公司生產(chǎn)新式的光纖激光器,Laserline公司生產(chǎn)半導(dǎo)體激光器,形成彼此競爭又彼此彌補的激光技巧研制與生產(chǎn)鏈。民眾轎車、寶馬轎車、奔馳轎車跟美雅(Meyer)船廠是德國應(yīng)用激光焊接技巧的演示企業(yè)。德國的民眾轎車現(xiàn)已將激光焊接技巧引入我國,并在上海民眾跟一汽-民眾的轎車批量生產(chǎn)線上應(yīng)用,推動了我國激光焊接技巧的應(yīng)用。 應(yīng)用輸出功率大于4kW的二極管激發(fā)的固體激光器,對于鋁合金的焊接存在決定性的意思。這些體系的光束品質(zhì)特別好,可能霎時注入直徑為0.4mm的光纖中。激光束的聚集才干極大地依附于光纖的截面積。這表明這種新一代的固體激光器的潛力是 ;點 ;直徑更小,功率密度更高,使人們可能進(jìn)行以連續(xù)波的情勢進(jìn)行焊接。例如,用于對小型樣品跟小整機的各種聯(lián)接,如對接、T形焊接跟搭接進(jìn)行了研究,整機的資料是AlMgSi0.7(厚度:3mm)跟AlMg3(厚度:1.6mm)鋁合金。高品質(zhì)的焊道外形只有在樸實的連續(xù)波狀況才有可能。當(dāng)應(yīng)用千瓦級的二極管激發(fā)的Nd:YAG激光器焊接鋁時,在很寬的參數(shù)范疇內(nèi)都能獲得很高的堅固性。